(2013•枣庄二模)已知抛物线x2=2py上点(2,2)处的切线经过椭圆E:y2a2+x2b2=1(a>b>0)的两个

(2013•枣庄二模)已知抛物线x2=2py上点(2,2)处的切线经过椭圆E:
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)
的两个顶点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的上顶点A的两条斜率之积为-4的直线与该椭圆交于B,C两点,是否存在一点D,使得直线BC恒过该点?若存在,请求出定点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若△ABC的重心为G,当边BC的端点在椭圆E上运动时,求|GA|2+|GB|2+|GC|2的取值范围.
ivywq 1年前 已收到1个回答 举报

MMAA119 幼苗

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解题思路:(1)把(2,2)代入抛物线方程x2=2py,即可得到p,即可得到抛物线的方程.利用导数即可得到切线的斜率,利用点斜式即可得到切线方程,即可求出与坐标轴的交点坐标,即可得到a,b.可得椭圆的方程.
(2)假设直线BC恒过定点D,由题意可知直线BC的斜率必存在,故可设直线BC的方程为y=kx+m(m≠2).
设B(x1,y1),C(x2,y2).由(1)知A(0,2).把直线方程与椭圆方程联立可得△>0及根与系数的关系,再利用kAB•kAC=
y1−2
x1
y2−2
x2
即可得出m.进而可得答案.
(3)利用椭圆的性质和三角形的重心性质即可得出.

(1)把(2,2)代入抛物线方程x2=2py,得22=2p×2,解得p=1,
∴抛物线的方程为x2=2y;
∴y′=x,∴抛物线x2=2y在点(2,2)处的切线的斜率为y′|x=2=2,
∴抛物线在点(2,2)处的切线方程为y-2=2(x-2),化为y=2x-2.
它与两坐标轴的交点分别为(1,0),(0,-2),由题意可得a=2,b=1.
∴椭圆的方程为
y2
4+x2=1.
(2)假设直线BC恒过定点D,由题意可知直线BC的斜率必存在,故可设直线BC的方程为y=kx+m(m≠2).
设B(x1,y1),C(x2,y2).由(1)知A(0,2).
联立

y=kx+m

y2
4+x2=1消去y得到(k2+4)x2+2kmx+m2-4=0,
由△>0,得(2km)2-4(k2+4)(m2-4)>0,化为k2-m2+4>0.


x1+x2=−
2km
k2+4
x1x2=
m2−4
k2+4,
∴kAB•kAC=
y1−2
x1•
y2−2
x2
=
(kx1+m−2)(kx2+m−2)
x1x2
=

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;圆与圆锥曲线的综合.

考点点评: 本题综合考查了椭圆、抛物线的标准方程及其性质、直线与圆锥曲线相交问题转化为一元二次方程得根与系数的关系、三角形的重心性质等基础知识及基本技能,考查了推理能力和计算能力.

1年前

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